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如何正确用“解析法”求翻转机构所需推力

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发表于 2017-7-4 13:06:16 | 显示全部楼层 |阅读模式
如图所示:O1、O2、O3为铰链固定座,A点为铰链联结,B点滚轮自由滑动
              翻转平台重心在o点,m=600kg;推杆行程已定L=500mm(推出去500mm刚好翻转90°,收回平台恰好水平放置,推杆允速运动)
            求:电动推杆F所需要最大力?

解法(一): 根据机械能守恒定律: FS=mgh+0.5mv²
                                                 重心最高点时s=L,h=H-Ho=692-60=632mm,此时v=0
                                              则F合=mgh/L=600×10×0.632/0.5=7584N
                                             令摩擦系数μ=0.1  机构总摩擦力f=μmg=600N
                                         则F推=F合+f=8184 N ,选了一个8500n的电动推杆、赶进程就自己先垫付了
ps:该计算老板说算出来的推力是平均力,不准确。他自己用中学物理什么杠杠知识捣鼓出来要1384.5kgf 。昨天把订单给我取消掉了,被鄙视了一通。


通常这种选型工程分析鄙人一般都简化计算了事,被逼的急就想仔细算下,力学要反复读啊,荒废了一年多平面力系交汇用“解析法”就不会了




解法(二):解析法求推力F   推杆力在A点等效到B点时,力线平衡定理 {F=F' M=Fd} 这样力偶矩产生的翻转效应如何来合成?有点迷糊了

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发表于 2017-7-5 10:08:10 | 显示全部楼层
我觉得你这个用机械守恒定律不对,你这个系统实际应用过程中不可能只受这几个力,而且确实力是变化的,怎么可能是恒定力,这个应该是刚启动时受力最大,你把刚启动时的受力算算就可以了  

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你老板说的对的,你这个应该是平均力,不过他好像算的是错的,启动力应该更大  发表于 2017-7-5 11:03
推杆F角度是在变,L也在变,但推杆在“平台水平时的”和“平台竖直时的末尾角度”都是45°  发表于 2017-7-5 10:32
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发表于 2017-7-4 20:58:19 | 显示全部楼层
力矩不是F*D,距离是A到B点的距离,估计525
F’力线到O1的距离,乘F,等于M乘692的水平投影距离,加力矩M

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F×(F’力线到O1的距离)=G×COSθ×692+M 等次后面的M应该换成G吧  发表于 2017-7-5 08:34
机械(英文名称:machinery)是指机器与机构的总称
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发表于 2017-7-4 16:44:40 | 显示全部楼层
本帖最后由 辰宇 于 2017-7-4 16:46 编辑

这里有个参考。机械设计手册(成大先版的)

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发表于 2017-7-4 15:42:11 | 显示全部楼层
某些思路可能有些绕,只表示此法可行。
===================================
如图所示,设推杆原长L,某时刻伸出S,其余尺寸见图;
1.先确定a,b,f,g,e,h;
2.由f,g求j;
2.由(L+S),h,j求角度γ;
3.由f,g求角度β;
4.由a,b求c;
6.由a,b求角度θ;
7.推杆F对O点力臂d=c*sin[θ-(β-γ)];
=================================================
8.由(a-g),(f-b)求n;
9.由p,k,n,(a-g),(f-b)求解α;
10.重力G对O点力臂=e*cos(α);
11.假定推杆速度很慢,任何时刻都处于平衡状态,对O点取矩,得到一个关于s的函数,可画曲线,可求极值。
==================================
余弦定理,勾股定理,三角函数,就这些,然后在Excel中计算,取很小步进值比如500/10^4,把s离散,绝对引用,自动填充,插入散点图,最后出s-F图,α-F图,s-α图。
喜欢杠杆,那就杠杆。

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白天忙赶图,晚上按照步骤解下,多谢米叔指导  发表于 2017-7-5 10:34

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 楼主| 发表于 2017-7-4 13:10:43 | 显示全部楼层
本帖最后由 青画 于 2017-7-4 13:24 编辑

力矩平衡条件: M(01)O=M(o)BFd=G692 ?

F=6000×692mm/513mm  
=8093.57N  

???


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发表于 2017-7-4 13:41:38 | 显示全部楼层
本帖最后由 yqk966 于 2017-7-4 13:46 编辑

尺寸给全点,力平衡 和力矩平衡应该能解出来
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发表于 2017-7-4 20:11:13 | 显示全部楼层
这里有参考

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 楼主| 发表于 2017-7-5 08:53:49 | 显示全部楼层
zms9439 发表于 2017-7-4 20:58
力矩不是F*D,距离是A到B点的距离,估计525
F’力线到O1的距离,乘F,等于M乘692的水平投影距离,加力矩M ...


大侠这样求出来1269.3kgf ???

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对,要求出铰链支座反力。 F‘是用了力线平移等效到B点了,所以就弄成平行的了  发表于 2017-7-5 13:51
最后取连杆与平台为隔离体,受重力G,O2支座X,Y反力,推杆推力F,对O3点取矩。  发表于 2017-7-5 12:49
先把推杆隔离,用alpha,F表示O3处X和Y反力;然后整体考虑,先把O2,O1处Y向反力用其X向反力表示,然后Y向平衡,X向平衡,解出O2处X,Y反力;  发表于 2017-7-5 12:44
首先,F'的方向不应该垂直于连杆么?再者,取翻转平台与连杆为隔离体,平衡方程中O2处的支座反力呢?把内力F'搞进来不大对吧?  发表于 2017-7-5 12:31
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发表于 2017-7-5 09:28:58 | 显示全部楼层
上班想算算 尺寸好像缺,做不下去了。
“B点滚轮自由滑动”,自由滑动手里通过滚轮圆心,O1杆和滚轮相切,意思是你图上 F’ 应该和 O1 那个杆子垂直,看着视觉效果是和 F 平行,你要是按平行计算肯定不对。

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力线平移就是平行的  发表于 2017-7-5 10:45
连接杆B点上端是一个滚轮,是在平台上滚动的,往上翻的过程中B处接触点是往O1点方向移动的  发表于 2017-7-5 10:30
自由滑动受力通过滚轮圆心  发表于 2017-7-5 09:34
修一颗冇畏惧的心...
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